Nel 2002, la Direttiva europea Energy Performance of Building (EPBD) ha avviato un processo virtuoso mirato a responsabilizzare progettisti e proprietari di immobili sulle innumerevoli possibilità di risparmio energetico in ambito edilizio, perseguendo una progettazione sostenibile del sistema edificio-impianto attraverso differenti possibilità: risanamento degli involucri edilizi, controllo dei consumi energetici connessi al condizionamento estivo e invernale, incremento del contributo solare al soddisfacimento del fabbisogno energetico, uso della ventilazione e del raffrescamento naturale, diffusione di sistemi di gestione automatica dell’edificio, uso delle fonti rinnovabili e di sistemi alternativi per la generazione del calore.
Dall’Europa all’Italia, questo processo ha portato alla promozione dell'uso di energia da fonti rinnovabili per rispettare gli accordi internazionali di riduzione dei consumi di energia primaria, aumento dell’efficienza energetica dei sistemi e diminuzione delle emissioni inquinanti. In particolare, gli obblighi relativi all’uso della fonte rinnovabile nei moderni impianti di riscaldamento hanno creato le premesse per una rapida transizione dai sistemi tradizionali basati su un unico sistema di generazione di calore a sistemi polivalenti in cui trovano spazio crescente pompe di calore, micro-cogeneratori, sistemi solari termici e di ventilazione meccanica controllata dotati di recuperatori di calore.
Nel caso dei sistemi di riscaldamento basati sulle pompe di calore, il calore viene prodotto e distribuito ai terminali a temperatura medio-bassa in corrispondenza della quale le rese termiche dei terminali tradizionali crollano. Occorre, pertanto, ripensare la progettazione dei terminali al fine di ottimizzare le loro prestazioni in caso di alimentazione con acqua calda a temperatura inferiore ai 45°C.
Su questa premessa si è sviluppato NANOFANCOIL, progetto di ricerca co-diretto dagli Atenei di Bologna e Parma attraverso i team dei Centri interdipartimentali di ricerca industriale CIRI-EC Edilizia e Costruzioni (Prof. Gian Luca Morini) e CIDEA Energia e Ambiente (Prof. Giorgio Pagliarini). Cofinanziato nell’ambito del PORFESR 2014-2020, il progetto ha come obiettivo la realizzazione di una nuova generazione di prodotti per la termotecnica che, grazie all’ausilio delle microtecnologie, risultino più performanti di quelli attualmente sul mercato e con costi di produzione più contenuti.
Nel dettaglio, NANOFANCOIL prevede la progettazione di un ventil-convettore innovativo, dove le tradizionali batterie alettate aria-acqua sono sostituite da micro scambiatori di calore ultracompatti che utilizzano schiume metalliche e nanotubi depositati. In questo modo, si riduce l’ingombro e il peso dei componenti del terminale, in quanto più leggeri poiché realizzati con materiali plastici, migliorando le prestazioni di scambio termico sia in fase di riscaldamento che di raffrescamento.
Poter disporre di sistemi di riscaldamento e raffrescamento maggiormente efficienti, di terminali ad acqua in grado di operare a bassa temperatura e di recuperatori di calore efficienti e dal costo ridotto permette di risparmiare energia e ridurre le emissioni nocive per l’ambiente, garantendo un impatto minimo sulle risorse naturali del pianeta e una riduzione dei rifiuti generati.
NANOFANCOIL si configura come un ponte ideale tra università e aziende, collegando la ricerca in laboratorio (CIDEA, CIRI EC) alla sua applicazione in ambito industriale. Partner del progetto sono infatti due realtà del territorio emiliano: Galletti Spa, tra i maggiori produttori italiani di terminali idronici per impianti di riscaldamento, che metterà a disposizione personale, componentistica e infrastrutture per la realizzazione di prototipi, e REIA Srl, società di servizi integrati di Ingegneria che si occuperà dello studio di progettazione e installazione.
Il progetto prevede un’analisi critica dell’intero processo produttivo associato ai nuovi prodotti, in stretta collaborazione con i partner industriali, quantificando l’impatto sulle linee di produzione esistenti nelle aziende, le risorse necessarie alla produzione, i rifiuti e le emissioni generate al fine di permettere un’analisi dell’impatto ambientale nell’intero ciclo di vita del prodotto.
I risultati del progetto permetteranno ai partner di valutare l’impatto che l’inserimento delle micro/nanotecnologie nei prodotti di loro competenza può garantire sia in termini di efficienza e costi di produzione, sia di prestazioni energetiche. L’innovazione di prodotto potrà portare a nuova occupazione qualificata e di alto profilo formativo tecnologico, consolidando pertanto i rapporti di stretta collaborazione tra aziende e centri regionali di ricerca industriale.
